721 Bild 9.20: Tonerkartuschen sollten vom Hersteller kostenlos zurückgenommen werden; die untere Kartusche aus einem Laserjet 6L hat auf der Trommel ein Fehlstelle (festgetrockneter Toner) Der Firma Hewlett-Packard, die die Rücknahme jahrelang nur innerhalb der USA (per Gutschein) durchgeführt hat, habe ich mit schöner Regelmäßigkeit ein Paket mit unbrauchbaren Patronen und verbrauchten Kartuschen zukommen lassen und es ist immerhin keines davon zurückgekommen. Allerdings trug dabei auch nicht HP die Transportkosten, was sich aber seit 1997 endlich geändert hat, denn es liegt jetzt auch ein entsprechender Gutschein/Abholschein in den Verpackungen. Mit der Pflege und Wartung eines Laserdruckers sollte man es aber auch nicht übertreiben und erst dann zu Lappen oder Ersatzteil greifen, wenn der Ausdruck nicht mehr in Ordnung ist. Die Laserdrucker sind heute so intelligent, dass sie etwa bei entstehendem Tonermangel oder notwendiger Reinigung per Fehlermeldung im Display darauf hinweisen, und dann ist es immer noch früh genug, etwas zu unter- nehmen. Oftmals kann man sich noch einige Zeit über den Ersatz der Tonereinheit hinweg- helfen, wenn man sie ausbaut und mehrere Male hin und her schüttelt, wie es auch im Handbuch zum Laserdrucker beschrieben und beim erstmaligen Einbau der Ein- heit zu praktizieren ist. Ein recht häufig auftretender Fehler bei Laserdruckern ist, dass auf jeder ausge- druckten Seite an der gleichen Stelle eine Fehlstelle zu finden ist. Oftmals ist dann auf der Trommel (siehe auch Bild 9.20), die sich an der Tonerkartusche selbst oder auch – je nach Modell – im weiteren Papierweg des Druckers befindet, eine Ver- schmutzung oder auch eine Beschädigung der Oberfläche gegeben. Die Walze und damit eventuell die komplette Tonerkartusche wäre in diesem Fall auszutauschen. Da in solch einem Fall ohnehin nichts mehr verdorben werden kann, sollte zumindest versucht werden, eine vorhandene Verschmutzung zu beseitigen, was meist auch völlig problemlos durchzuführen ist. Parallele und serielle Schnittstellen Teil 5 · Interfaces und Peripherie 722 Bild 9.21: Verschmutzungen auf der Trommel können meist entfernt werden, wobei man hier vor- sichtig zu Werke gehen sollte, um die Oberfläche nicht zu beschädigen Die Walze lässt sich per Hand drehen und als Ursache der Fehlstelle ist üblicherwei- se ein Stück festgeklebter Toner oder ein Papierschnipsel zu finden, der sich mit einem Isopropanol-getränkten Lappen oder in hartnäckigeren Fällen auch durch vorsichtiges Schaben mit dem Fingernagel entfernen lässt. Farblaserdrucker Auch die Preise für Farblaserdrucker sind in den letzten Jahren stark gefallen und mittlerweile sind sie als – sogar kostengünstigere – Alternative zu einem hochwer- tigen farbigen Tintenstrahldrucker anzusehen. Es sind keine speziellen Papiersor- ten zur Erlangung einer guten Druckqualität notwendig, es ist ein vollflächiger Farbdruck ohne Qualitätseinbußen möglich, die Farben können nicht eintrocknen und das Mischungsverhältnis der Farben ist stets konstant. Für Fotos sind Farblaserdrucker allerdings nicht optimal und Tintenstrahler zeigen hier meist die besseren kontrastreicheren Ergebnisse (mit Spezialpapier). Wer ein relativ großes Druckvolumen an farbigen (Overhead-) Folien hat, für den macht sich ein Farblaser besonders schnell bezahlt, denn hier lassen sich meist die preiswerten Folien (hitzebeständig!), wie sie für Fotokopierer verwendet werden, einsetzen und eine Spezialfolie für einen Tintenstrahler kann demgegenüber allein mit 2–3 DM zu Buche schlagen. Bild 9.22: Der Color LaserJet 5/5M ist ein Farblaserdrucker, der sich aufgrund seiner relativ niedri- gen Betriebskosten recht schnell bezahlt machen kann 723 Im Prinzip arbeitet ein Laserdrucker zunächst wie ein Schwarzweißlaserdrucker, allerdings mit dem wichtigen Unterschied, dass er einen Durchlauf pro Grundfarbe (CMYK) absolviert – also vier, was auch dazu führt, dass er weit langsamer ist als ein konventioneller Laserdrucker. Außerdem benötigt er einen ganz beachtlichen internen Speicher zum Bildaufbau. Je nach Hersteller wird entweder das Papier oder aber ein spezielles Band viermal durch den Drucker geführt. Dieses Band zeichnet das zu druckende Bild auf und überträgt es dann in einem Rutsch auf die Bildtrommel und von dort schließlich auf das Papier. Üblicherweise arbeiten alle neueren Farblaserdrucker mit einem derartigen Transferband, wie es auch genannt wird. Bild 9.23: Das Transferband in einem Farblaserdrucker zeichnet das Druckbild in vier Schritten auf Es liegt nahe, dass ein Farblaserdrucker höhere Betriebskosten verursacht als ein Schwarzweißlaserdrucker, doch dieser direkte Vergleich hinkt, denn wer auf eine Vielzahl von farbigen hochwertigen Ausdrucken angewiesen ist, muss diesen Ver- gleich gegenüber einem anderen farbigen Druckverfahren (Tintenstrahl, Thermo- transfer, Thermosublimation) und den dazugehörigen Medien ansetzen und dann kann das Verhältnis schon wieder ganz anders aussehen. Parallele und serielle Schnittstellen Teil 5 · Interfaces und Peripherie 724 Modell Hersteller Speicher Auflösung EPP/ECP CPU (Standard) Color Laser Jet 5M HP 36 Mbyte 300x300 dpi ja/ja AMD 29040 RISC, 40 MHz Opta SC 1275N Lexmark 32 Mbyte 600x600 dpi ja/nein Intel 960 RISC, 66 MHz Color PageWorks PS Minolta 20 Mbyte 600x600 dpi nein/ja Intel 960 RISC, 33 MHz KX-P8410 Panasonic 8 Mbyte 1200x1200 dpi ja/ja Intel-µC, 16 MHz Magicolor 2CX QMS 24 Mbyte 600x600 dpi ja/nein NEC RISC, 133 MHz DocuPrint C55 Xerox 24 Mbyte 600x600 dpi ja/nein AMD 29040 RISC, 50 MHz Tabelle 9.8: Daten einiger Farblaserdrucker In der Tabelle 9.8 sind einige Daten von bekannten Farblaserdruckern angegeben und vielleicht mag es verwundern, dass der Drucker mit dem kleinsten Speicher die höchste Auflösung hat. Dies liegt daran, dass der KX-P8410 der Firma Panasonic zu der Kategorie der GDI-Drucker gehört. Das Graphical Device Interface ist im Prinzip nichts Neues und wird auch bei ande- ren Laserdruckern (schwarzweiß) verwendet, die gegenüber vergleichbaren Typen – ohne GDI – meist preiswerter sind, was daran liegt, dass bei GDI-Druckern we- sentliche Teile der Elektronik (der Speicher) fehlen, was somit zu einem Kostenvor- teil führt, leider aber auch zu einem Performance-Nachteil. GDI ist ein Bestandteil von Windows, der es erlaubt, verschiedene grafische Geräte anzusteuern, und die Datenaufbereitung (Bildaufbau) findet dann im PC und nicht im Drucker selbst statt. Der PC muss also über eine entsprechende Leistung verfü- gen, um die GDI-Aufgaben so nebenbei mit zu erledigen. In Anbetracht der Tatsache, dass schon normale Druckjobs (im Hintergrund) Win- dows derart ausbremsen können, dass noch nicht einmal die Maus flüssig zu bewe- gen ist, ist von GDI-Druckern abzuraten. Außerdem funktionieren sie generell nicht unter DOS und auch nicht – zumindest nicht standardmäßig – mit anderen Be- triebssystemen außer eben Windows. GDI-Drucker sind zwar meist preiswerter als die »vollausgestatteten« Pendants, allerdings legt man sich dabei auf Windows fest und betraut den PC außerdem mit unnötigen Aufgaben, die die PC-Performance maßgeblich verschlechtern können. 725 Die Anzahl der im Laufe der Betriebszeit zu erneuernden Teile sind bei einem Farblaserdrucker zwangsläufig größer als bei einem Schwarzweißlaserdrucker. Das Bild 9.24 zeigt die Teile beim LaserJet 5M. Dies sind im Einzelnen: 1 Farbentwickler 2 Walze 3 Tonerauffangbehälter 4 Reinigungswalze 5 Ozonfilter 6 Beschichtungswalze 7 Fixiereinheit 8 Transferband 9 Schwarzentwickler Bild 9.24: Die Verbrauchseinheiten bei einem Farblaserdrucker In der Aufstellung der Verbrauchseinheiten ist der Toner nicht enthalten, der in vier Fächer für die einzelnen Grundfarben (CMYK) einzufüllen ist. Ein Prinzip wie es vorwiegend bei den älteren Laserdruckermodellen üblich ist, allerdings hat dies - wie beim Schwarzweißlaserdrucker erläutert – den Vorteil, dass dies weit kosten- günstiger ist als der Ersatz der kompletten Trommel. Aus diesem Grunde kostet der Toner (pro Flasche) für den Color Laser 5M auch nur ca. DM 70,– und die Farbe Schwarz sogar nur DM 15,–. Parallele und serielle Schnittstellen Teil 5 · Interfaces und Peripherie 726 Bild 9.25: Für jede Grundfarbe gibt einen separaten Behälter und die Auffüllflaschen sind mecha- nisch derart geformt, dass sie ausschließlich auf den für sie vorgesehenen Behälter passen 9.3.6 Thermodrucker Bei dem Begriff Thermodrucker denken vielleicht einige Leute an Fax-Geräte oder auch Kassensysteme, die mit einem speziellen wärmeempfindlichen Papier arbei- ten, das von einem Thermodruckkopf bedruckt – eigentlich beheizt – wird. Diese Geräte geringer Auflösung und relativ schlechter Druckqualität sind hier allerdings nicht gemeint, sondern hochwertige Drucker, die sich insbesondere für foto- realistische Ausdrucke eignen und vorwiegend im professionellen Bereich (Desktop Publishing, Werbung, Fotostudio) eingesetzt werden. Die beiden gebräuchlichsten Verfahren dabei sind: > Thermotransferdrucker > Thermosublimationsdrucker Das Prinzip eines Thermotransferdruckers beruht auf einer Polyesterfolie, die mit einem Wachsfarbstoff beschichtet ist. Durch eine Vielzahl einzelner Heizelemente, die horizontal in einer Zeile angeordnet sind, werden einzelne Punkte von der Folie abgeschmolzen und damit auf das Papier gebracht. Meist können in einem Thermotransferdrucker monochrome (Schwarz), dreifarbige (Cyan, Magenta, Yellow) oder auch vierfarbige (Cyan, Magenta, Yellow, Black) Thermotransferfolien verwen- det werden. Jede Folie besteht aus seitengroßen Segmenten der einzelnen Farben. Beim Drucken befördert die Druckermechanik zunächst die erste Farbe (z.B. Cyan) nach vorn und jeder Druckpunkt, der Cyan beinhaltet, wird gedruckt. Danach wird die nächste Farbe (Magenta) abgerollt und der Vorgang entsprechend wiederholt, bis alle Farben auf diese Art und Weise gedruckt worden sind. 727 Die Thermotransfertechnik liefert absolut brillante, stark deckende Farben, die außerdem licht- und wasserecht sind. Der Nachteil besteht darin, dass die Folien nicht bedarfsgerecht verbraucht werden können, denn es werden stets alle Farben der Wachsfolie abgerollt, obwohl sie möglicherweise gar nicht alle nötig wären. Die Druckkosten hängen somit auch nicht von der Farbanzahl oder dem Deckungs- grad ab und betragen bei einer Dreifarbrolle ungefähr DM 2,– pro Seite (ohne Berück- sichtigung der Druckerkosten), was ungefähr genauso teuer ist wie ein hochwertiger Ausdruck eines Farbtintenstrahldruckers. Einige Thermotransferdrucker können ne- ben dem beschichteten Spezialpapier auch gewöhnliches Laserdruckerpapier verwen- den, das im Drucker automatisch mit einer Trägerschicht, wie es das Thermotransfer- papier besitzt, beschichtet wird. Die Thermosublimationsdrucker werden in erste Linie für fotorealistische Ausdrucke (16,7 Mio. Farben in Fotoqualität) verwendet und auch bei dieser Technik kommt, wie bei den Thermotransferdruckern, eine spezielle Trägerfolie in den Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz zum Einsatz. Identisch ist auch hier, dass die Farben mit Hilfe von Heizelementen abgeschmolzen werden. Allerdings wird das Wachs dabei so stark erhitzt, dass es gasförmig in das Spezialpapier hineindiffundiert. Sublimation bedeutet das Überspringen eines Aggregatzustandes. Vom festen Zustand des Wachses wird nicht der flüssige – der wird übersprungen –, sondern der gasför- mige Zustand eingenommen, was diesem Verfahren somit auch seinen Namen gibt. Die Farbintensität wird durch die Steuerung der Temperatur erreicht und es sind typischerweise 256 einzelne Stufen möglich. Je höher die Temperatur ist, desto intensiver wird die Farbe gedruckt. Die Thermosublimationsdrucker erreichen eine echte Farbauflösung von 300x300 dpi, weil Halbtöne durch das Verschmelzen der Farben im Papier realisiert werden und nicht mit Hilfe einzelner Punkte. Die hervorragende Qualität hat leider einen vergleichsweise hohen Preis pro Druck- seite zur Folge, der bei ca. DM 5,– bis 6,– liegt. Wie bei dem Thermotransferverfahren ist der Verbrauch der Farbrollen nicht abhängig vom jeweiligen Bildinhalt, sondern es werden stets alle Farben abgerollt. Bild 9.26: Der Farbsublimationsdrucker UP-D8800PS der Firma Sony besitzt einen Druckkopf, der aus 2550 Elementen besteht, und der Drucker kann Papier bis zur Größe DIN A4plus (222x322 mm) verarbeiten; der Anschluss des Druckers ist über die SCSI-Schnittstelle möglich, was eine sehr schnelle Datenübertragung erlaubt Parallele und serielle Schnittstellen Teil 5 · Interfaces und Peripherie 728 Neben diesen beiden Thermoverfahren gibt es noch einige weitere, die im Prinzip wie ein Tintenstrahldrucker funktionieren, wie beispielsweise bei den Lexmark- Druckern in der Tabelle 9.7. Dieses Verfahren hat nichts mit den beiden hier be- schriebenen zu tun, sondern ist gewissermaßen nur eine andere Variante von Bubble- Jet oder Piezo. Die Firma Tektronix hat ihren Drucker Phaser 360 zwar im Segment der Farblaserdrucker positioniert, allerdings arbeitet er nach dem Verfahren eines Fest- tintenstrahldruckers, wie es bezeichnet wird. Festtinte in Form von Wachsstiften wird im Drucker geschmolzen und die dann flüssige Tinte im Offsetverfahren zu- nächst auf eine Aluminiumwalze und von dort auf das Papier übertragen. Die Tinte trocknet dabei so schnell an, dass sie nicht in das Papier eindringt und auch nicht verlaufen kann. Einen (noch) recht preiswerten Fotodruck erlaubt das Mirco-Dry-Verfahren, das die Firma ALPS beispielsweise bei ihrem Drucker MD-2010 (600x600 dpi) verwirklicht hat. Mit Hilfe spezieller Farbbänder (Metallic) und Papiere werden wasserfeste (Foto-)Ausdrucke hergestellt, die eine überraschend gute Qualität bieten und weit günstiger sind als Ausdrucke nach dem Thermotransfer oder -Sublimationsverfahren. Druckerhersteller http://www.alps-europe.com http://www.brother.com http://www.canon.de http://www.fujitsu.de.com http://www.hewlett-packard.de http://www.lexmark.com http://www.minolta.de http://www.panasonic.com http://www.qms.nl http://www.tally.de http://www.tektronixs.de http://www.xerox.de 729 9.4 Serielle Schnittstellen Jeder PC ist mindestens mit einer seriellen Schnittstelle ausgestattet, die vielfach auch für den Anschluss einer Maus eingesetzt wird. Des Weiteren ist sie für den Anschluss von Plottern, Modems und auch Druckern, die mit einem seriellen Inter- face ausgestattet sind, geeignet. Die übliche amerikanische Bezeichnung dieser PC-Schnittstelle ist RS232-Schnittstelle, während die europäische Norm diese als V24/V28 bezeichnet. Im Gegensatz zur parallelen Schnittstelle, die die Daten in 8-Bit-Breite vom PC zur Peripherie sendet und nur in bestimmten Modi bidirektional betrieben werden kann, ist die serielle Schnittstelle grundsätzlich für den Datenverkehr in beiden Richtun- gen vorgesehen. Die Daten werden nacheinander auf einer Leitung nach einem bestimmten Protokoll zwischen PC und Peripherie ausgetauscht. Des Weiteren sind bei RS232 weit weniger Leitungen als bei einer parallelen Schnittstelle nötig und in der einfachsten Form werden lediglich drei (RXD, TXD, GND) verwendet. Bild 9.27: Die zulässigen Signalpegel der RS232-Schnittstelle Die Norm-Pegel der seriellen Schnittstelle entsprechen nicht dem TTL-Pegel wie bei der parallelen Schnittstelle, sondern hier entspricht eine logische Eins einem Spannungswert von kleiner -3 V und eine logische Null einem Wert von größer +3 V, wie es im Bild 9.27 gezeigt ist. In der Praxis sind die Pegel jedoch meist geringer und betragen höchstens +/-12 V, weil das Netzteil des PCs keine höhere Spannung zur Verfügung stellt. Durch die Verwendung der relativ hohen Spannungs- werte kann die Kabellänge 30 m und mehr betragen und Störungen machen sich nicht so schnell bemerkbar. Parallele und serielle Schnittstellen Teil 5 · Interfaces und Peripherie 730 9.4.1 Übertragungsparameter Der Datenaustausch kann bei der RS232C-Schnittstelle in der synchronen oder in der asynchronen Betriebsart erfolgen. Für die synchrone Betriebsart werden, im Gegensatz zur asynchronen, Taktleitungen verwendet und der Sender und der Emp- fänger können mit unterschiedlichen Taktraten arbeiten, wobei über getrennte Leitungen signalisiert wird, wann die Datenbits gültig sind. Der Sender gibt gleich- zeitig mit den Daten über einen separaten Anschluss ein Taktsignal aus. Die zu übertragenden Daten werden zu einem Block zusammengefasst, wobei der kom- plette Block durch bestimmte Steuerzeichen eingerahmt wird. Der Taktgenerator im Empfänger synchronisiert sich dadurch auf die ankommenden Daten. Der An- fang eines Datenblocks wird vom Sender beispielsweise durch das ASCII-Zeichen SYNC (Synchronous) gekennzeichnet, das Ende durch das Zeichen ETB (End of Trans- mission Block). Mit ETB wird gleichzeitig signalisiert, dass die Datenübertragung an sich noch nicht beendet worden ist, sondern ein weiterer Block folgt. Die Über- tragung ist erst dann beendet, wenn das Zeichen EOT (End Of Transmission) gesen- det wird. Beispiel für den Aufbau einer synchronen Datenübertragung: SYNC DATENBLOCK 1 ETB SYNC DATENBLOCK 2 EOT In der PC-üblichen Betriebsart, der asynchronen, arbeiten Sender und Empfänger mit derselben Taktrate, und im Datenstrom sind zur Synchronisation ein Startbit, ein Stoppbit und eventuell ein Paritätsbit untergebracht. Es werden keine Takt- leitungen verwendet und die Information zur Synchronisierung wird stattdessen jedem einzelnen Zeichen mitgegeben, wodurch die synchrone Betriebsart einen niedrigeren Wirkungsgrad als die asynchrone aufweist. Als Übertragungsparameter werden für die RS232-Schnittstelle die folgenden An- gaben bezeichnet, die beim Sender und Empfänger stets identisch sein müssen: > Baudrate > Startbit > Stoppbit > Anzahl der Datenbits > Parität Die Baudrate kennzeichnet die Anzahl der Signalzustände, die pro Zeiteinheit über- tragen werden, und wird auch als Schrittgeschwindigkeit bezeichnet. Sie wird mit der Einheit Baud spezifiziert. Übliche Werte hierfür sind: 50 75 110 300 600 1200 2400 4800 9600 19200 38400 Die Baudrate ist nicht mit der Übertragungsgeschwindigkeit zu verwechseln, die demgegenüber in bits per second (bps) angegeben wird. Allgemein entspricht die Schrittgeschwindigkeit (Baudrate) eben nicht der Übertragungsgeschwindigkeit (bps oder Bits/s), sondern nur dann, wenn die Schrittdauer (T s ) und die Kenngrößen (binär) in jedem Übertragungskanal identisch sind, was beispielsweise nicht der Fall ist, wenn mit einem Datenkompressionsverfahren gearbeitet wird. Dann kann die Datenübertragungsgeschwindigkeit erheblich höher sein als die Schrittgeschwin- digkeit, wie es bei der Verwendung von Modems üblicherweise der Fall ist. Man spricht daher auch von der Modulationsgeschwindigkeit. Die Kabellänge, der Pegel und die Schrittgeschwindigkeit bestimmen insgesamt die Übertragungssicherheit. Ist die Übertragung nicht störungsfrei, sollte daher zuerst die Baudrate reduziert werden. [...]... häufig bei Plottern der Fall ist 9.4.2 Die Signale der seriellen Schnittstelle In einem PC ist entweder ein 9-poliger oder ein 25-poliger Verbindungsstecker für die RS232-Schnittstelle vorhanden Um Verwechslungen mit der ebenfalls 25-poligen parallelen Schnittstelle zu vermeiden, sind die seriellen Verbindungen am PC als Steckkontakte (male) ausgeführt Bild 9.29: Auf aktuellen Mainboards – wie hier bei... Wie erwähnt, arbeitet die übliche serielle Schnittstelle eines PC ausschließlich im asynchronen Modus und daher unterstützt sie auch keine Taktleitungen Im einfachsten Fall besteht eine RS232-Verbindung lediglich aus 3 Leitungen: > RXD oder RD, Empfangsleitung > TXD oder TD, Sendeleitung > GND, Masseleitung Wie die RXD- und TXD-Leitung des PCs mit der Peripherie verbunden wird, hängt von dem anzuschließenden... einige Leitungen (RD, TD) »über Kreuz« angeschlossen, was bedeutet, dass die Sendeleitung (TD) des PC von der Peripherie als Empfangsleitung (RD) verwendet wird, was auch in umgekehrter Richtung gilt Die Nullmodem-Verbindung setzt also immer gekreuzte Leitungen voraus, wenn beispielsweise Daten zwischen zwei PCs ausgetauscht werden oder ein Drucker oder ein Plotter angeschlossen werden sollen 735 ... 1101110 11011101 11011100 Tabelle 9.9: Die Paritätsprüfung mit Paritätsbit 731 Teil 5 · Interfaces und Peripherie Die Datenübertragungsparameter müssen bei beiden Geräten gleich eingestellt sein Bei einem PC kann die Einstellung unter DOS beispielsweise mit dem Befehl MODE erfolgen Mit der folgenden Befehlszeile wird die erste serielle Schnittstelle (COM1) auf 1200 Baud, keine Parität (N), 8 Datenbits und... 9-poliger Anschluss eingesetzt Im RS232-Standard sind verschiedene Teilausrüstungen definiert, die jeweils eine unterschiedliche Anzahl von Leitungen verwenden Auch die serielle Schnittstelle in einem PC stellt nur eine Teilausrüstung – eine Untermenge des gesamten RS232Spektrums – dar Schon daraus ist ersichtlich, dass die Bezeichnung RS232 allein 732 Parallele und serielle Schnittstellen keinesfalls . Geräte anzusteuern, und die Datenaufbereitung (Bildaufbau) findet dann im PC und nicht im Drucker selbst statt. Der PC muss also über eine entsprechende Leistung verfü- gen, um die GDI-Aufgaben. Pendants, allerdings legt man sich dabei auf Windows fest und betraut den PC außerdem mit unnötigen Aufgaben, die die PC- Performance maßgeblich verschlechtern können. 725 Die Anzahl der im Laufe. dieser PC- Schnittstelle ist RS232-Schnittstelle, während die europäische Norm diese als V24/V28 bezeichnet. Im Gegensatz zur parallelen Schnittstelle, die die Daten in 8-Bit-Breite vom PC zur Peripherie